JP2008083630A - 廃トナー回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー満杯検出装置がトナー満杯状態を正確に検出することができ、廃トナー回収容器内の容積の無駄が抑制される状態で廃トナーを該容器内に収容することができる廃トナー回収装置を提供する。
【解決手段】廃トナー回収容器２１及びトナー満杯検出装置３を有し、容器回収口２１１の下方に架設された容器内の仕切り板２０と、該仕切り板上下の第１空間部ｓ１及び第２空間部ｓ２と、これらに連通する第３空間部ｓ３と、回収口２１１からの廃トナーｔを空間部ｓ１から空間部ｓ３へ放出する第１トナー搬送部材２２と、空間部ｓ３を落下してくるトナーｔを空間部ｓ２の奥側へ搬送する第２トナー搬送部材２３とを含んでおり、トナー満杯検出装置３は、少なくとも第３空間部ｓ３がトナー満杯状態になることを条件としてトナー満杯状態と判定する廃トナー回収装置２。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナー像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを回収する廃トナー回収装置に関する。

トナー像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置では、通常、感光体のような像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録紙等の記録媒体に転写し、或いは一旦中間転写ベルト等の中間転写体に１次転写し、該中間転写体から記録媒体に２次転写し、このように記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる。像担持体上に形成されるトナー像を転写体上に保持させた記録媒体に転写し、該記録媒体に定着させる画像形成装置もある。

像担持体上に形成されたトナー像が記録媒体又は中間転写体に転写されたあと像担持体上に残留する転写残トナーや記録媒体粉等は像担持体用のトナークリーニング装置により除去清掃される。中間転写体に１次転写されたトナー像が記録媒体に２次転写されたあと中間転写体上に残留する転写残トナーや記録媒体粉等は中間転写体用のトナークリーニング装置により除去清掃される。また、転写体上に保持された記録媒体にトナー像が転写される画像形成装置では、該転写体上に残留することがあるトナーや記録媒体粉等が該転写体用のトナークリーニング装置で除去清掃されることもある。

そして、一般的には、トナークリーニング装置により像担持体等から除去されたトナーはトナー搬送スクリュー等のトナー搬送部材で該クリーニング装置から排出され、廃トナー回収装置へ搬送される。

廃トナー回収装置は通常廃トナー回収容器を含んでおり、該容器が廃トナーで満杯状態になると該回収装置におけるトナー満杯検出部でそのことが検出され、廃トナー回収容器の交換が表示等により指示される。

かかる廃トナー回収容器は、今日の画像形成装置の小型化の要求に応えるため、画像形成装置における空きスペースに設置可能の形状（例えば横長形状）のものが採用されるようになってきている。そのような回収容器では、クリーニング装置から送られてくる廃トナーを受入れ回収するための回収口の下方空間部とそれに続く、該回収口の下方から外れた空間部を有しており、回収口から落下してくる廃トナーは回収口の下方空間部に堆積し、そのままであると回収口下方から外れた空間部が無駄な空間部となってしまう。

そのため、例えば、特開２００５−４９５２８号公報には、回収口下方に堆積する廃トナーを平坦化部材（具体例としては回転するブラシローラ）で容器内の他の空間部へ移動させることが記載されている。また、同公報には、該平坦化部材の負荷変動を検出し、該検出負荷が容器内に廃トナーが満杯になったことを示すとトナー満杯と判定するトナー満杯検出装置の採用も記載されている。

特開２００５−４９５２８号公報

しかしながら、廃トナー回収容器の回収口下方に堆積しようとする廃トナーを平坦化部材のようなトナー搬送部材で該容器内の他の空間部へ移動するとともにトナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷になるとトナー満杯状態と判定する廃トナー回収装置では、回収口下方に堆積したトナーの山の崩れ方が一定化しないことなどにより、該回収口下方でのトナーの堆積状態が一定化せず、そのため、トナー搬送部材の負荷変動に基づくトナー満杯状態の検出が不正確になりやすい。換言すれば、トナー満杯状態と判定されたときの容器内トナー収容量にバラツキが生じやすい。そのため、回収容器内に未だ廃トナーを収容できるスペースがあるにもかかわらずトナー満杯状態と判定されてしまい、そのため回収容器の交換サイクルが徒に短くなり、画像形成装置がそれだけ使いずらいものになったり、画像形成装置メインテナンスが煩わしくなったりすることがある。

そこで本発明は、トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収するとともに該回収口下方の容器内空間部のトナーを該空間部に続く、該回収口下方から外れた容器内空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出する廃トナー回収装置であって、該トナー満杯検出装置がトナー満杯状態を正確に検出することができ、廃トナー回収容器内の容積の無駄が抑制される状態で廃トナーを該容器内に収容することができる廃トナー回収装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、
トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収するとともに該回収口下方の容器内空間部のトナーを該空間部に続く、該回収口下方から外れた容器内空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出する廃トナー回収装置であり、該廃トナー回収容器の回収口の下方で該容器内に架設され、一端部が該回収口に臨み、該回収口より遠い方の他端部が自由端部となっている仕切り板と、該仕切り板より上側に提供され、前記回収口に臨む該容器内第１空間部と、該仕切り板より下側に提供される該容器内第２空間部と、前記仕切り板の自由端部に臨み、該第１及び第２の空間部に連通する第３空間部と、前記回収口から前記第１空間部へ投入される廃トナーを前記仕切り板の自由端部の方へ搬送して該第１空間部から前記第３空間部へ放出し、前記第２空間部のある下方へ落下させる第１トナー搬送部材と、前記第１トナー搬送部材で搬送されて前記第３空間部を前記第２空間部のある下方へ落下してくる廃トナーを該トナー落下位置から前記第２空間部の奥側へ向け搬送する第２トナー搬送部材とを含んでおり、前記トナー満杯検出装置は、少なくとも前記第３空間部がトナー満杯状態になることを条件としてトナー満杯状態と判定する廃トナー回収装置を提供する。

本発明に係る廃トナー回収装置によると、画像形成装置のトナークリーニング装置から廃トナー回収容器へ搬送され、該容器の回収口から容器内へ投入される廃トナーは該回収口下方の第１空間部に山状に堆積しようとするが、該山状に堆積しようとする廃トナーは、前記第１トナー搬送部材により、前記仕切り板の自由端部の方へ搬送され、該第１空間部から前記第３空間部へ放出され、前記第２空間部のある下方へ落下する。

このように落下してくる廃トナーは、前記第２トナー搬送部材によりトナー落下位置から第２空間部の奥側へ向け搬送され、第２空間部内に堆積していく。このようにして第２空間部が廃トナーで満杯状態になってくると、第１空間部から落下してくる廃トナーは第３空間部に山状に堆積し始め、第３空間部も廃トナーで満杯状態になってくる。

このようにして第３空間部が廃トナーで満杯状態になると、容器回収口から第１空間部へ投入される廃トナーは行き場が無くなってきて、遂には第１空間部にも溜まるようになってくる。

前記トナー満杯検出装置は、少なくとも該第３空間部がトナー満杯状態になることを条件としてトナー満杯状態と判定する。少なくとも該第３空間部がトナー満杯状態になることを条件としてトナー満杯状態と判定されることで、従来より正確にトナー満杯状態が検出され、換言すれば、トナー満杯状態とすべきときの容器内トナー量のバラツキが抑制され、安定的に一定化された状態でトナー満杯状態が検出され、ひいては廃トナー回収容器内にその容積の無駄が抑制される状態で廃トナーが回収される。

廃トナー回収容器内にその容積の無駄をできるだけ抑制して十分な廃トナーを収容できるように、前記第２空間部の容積は前記第１空間部の容積より大きいことが望ましい。

また、廃トナーが廃トナー回収容器内の第１空間部から第３空間部へ円滑に放出され、さらに、第２空間部のある下方の落下位置から第２空間部の奥側へ円滑に搬送されるように、前記第２トナー搬送部材による単位時間当たりのトナー搬送量は前記第１トナー搬送部材による単位時間当たりのトナー搬送量以上であることが好ましく、該第１トナー搬送部材による単位時間当たりのトナー搬送量より大きいことがより好ましい。

また、廃トナーが容器内を第１空間部から第２空間部のある下方へ円滑に落下移行するように、前記仕切り板をその自由端部へ向かって下り傾斜させてもよい。

また、廃トナーが前記第１トナー搬送部材により第１空間部からより確実、円滑に第３空間部へ放出され、さらに、該第３空間部を第２空間部のある下方へ落下する廃トナーが前記第２トナー搬送部材により一層確実、円滑に第２空間部内へ搬送されるように、前記仕切り板の自由端部は該第１及び第２のいずれのトナー搬送部材のトナー搬送部分（トナー搬送部材が例えば回転軸に螺旋羽根を周設したものであれば、その螺旋羽根のある部分）にも臨んでいるように設けてもよい。

前記第１トナー搬送部材は容器回収口から投入されてくる廃トナーを第１空間部から第３空間部へ放出できるものであればよいが、代表例として螺旋羽根を回転軸に周設したスクリュー搬送部材を挙げることができる。
第２トナー搬送部材についても、代表例として螺旋羽根を回転軸に周設したスクリュー搬送部材を挙げることができる。

前記の第１、第２のトナー搬送部材としてかかるスクリュー搬送部材を採用するときには、第２空間部でのトナーの凝集、それによる搬送不良、ひいては第２空間部におけるトナー収容量の低下を抑制するために、第２空間部でトナー凝集が起こり難いように、第２トナー搬送部材の螺旋羽根径は第１トナー搬送部材の螺旋羽根径より大きくしてもよい。

いずれにしても、前記トナー満杯検出装置としては、前記第１トナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷であるとトナー満杯状態になったと判定する装置や、前記第３空間部におけるトナー満杯状態を光学的に検出する光学式検出装置を例示できる。

以上説明したように本発明によると、トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収するとともに該回収口下方の容器内空間部のトナーを該空間部に続く、該回収口下方から外れた容器内空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出する廃トナー回収装置であって、該トナー満杯検出装置がトナー満杯状態を正確に検出することができ、廃トナー回収容器内の容積の無駄が抑制される状態で廃トナーを該容器内に収容することができる廃トナー回収装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る廃トナー回収装置例の廃トナー回収容器を交換可能に装着できる画像形成装置の１例を示している。

図示の画像形成装置Ａは、電子写真方式のモノクロプリンタであり、静電潜像担持体として回転駆動されるドラム型感光体１０を備えている。感光体１０の周囲に帯電器１１、現像器１２、転写器１３、トナークリーニング装置１４及び光除電器１５がこの順序で配置されている。帯電器１１と現像器１２の間から感光体１０へ画像露光を施す画像露光装置１６も設けられている。転写器１３はここでは転写ローラによりトナー像転写を行うものである。画像露光装置１６はここでは図示省略のコンピュータ等から画像情報を供給されてレーザ光により画像露光を施すものである。

記録媒体搬送方向において転写ローラ１３の上流側にはタイミングローラ対１７が、下流側に定着装置１８がそれぞれ設けられている。タイミングローラ対１７のさらに上流側には図示省略の記録媒体供給部が設けられており、該供給部に収容された記録媒体Ｓを媒体供給ローラ（図示省略）にて一枚ずつタイミングローラ対１７へ供給できるようになっている。また、定着装置１８の下流側には図示を省略しているが媒体排出ローラ対及び媒体排出トレイも設けられている。

この画像形成装置Ａによると、感光体１０が図中反時計方向に回転駆動され、該感光体表面が帯電器１１にて所定電位に帯電され、該帯電域に画像露光装置１６から形成しようとする画像に応じた画像露光が施される。これにより感光体１０上に静電潜像が形成され、該潜像が現像器１２で現像されて可視トナー像となる。

一方、図示省略の記録媒体（記録紙等）供給部からタイミングローラ対１７へ記録媒体Ｓが供給され、タイミングローラ対１７は感光体１０上のトナー像が転写器１３へ到来するタイミングで記録媒体Ｓを転写領域へ送り込む。

かくして、感光体上トナー像が転写器１３（転写ローラ）により記録媒体Ｓに転写され、ひき続き該記録媒体Ｓが定着装置１８に通されることで該記録媒体Ｓに定着される。その後記録媒体Ｓは媒体排出トレイへ排出される。

トナー像転写後感光体１０上に残留する転写残トナーや記録媒体粉等はトナークリーニグ装置１４にて除去清掃され、残留電荷は光除電器１５で消去され、次の画像形成に備えられる。

図１には示していないが、クリーニング装置１４にて除去されたトナー等は廃トナーとしてスクリューコンベア等の搬送部材１４１で廃トナー回収装置２（図２参照）の廃トナー回収容器２１へ送られ、該容器に回収される。

廃トナー回収装置２は図２に示すように、廃トナー回収容器２１を含んでいる。該容器はプリンタＡ内の空きスペースを利用してプリンタに交換可能に装着されるもので、横長に形成されている。

容器２１は、その片側端部の上部に廃トナー回収口２１１を有している。
プリンタＡのクリーニング装置１４から搬送されてくる廃トナーｔは該回収口２１１から容器２１内へ投入される。

容器２１内には仕切り板２０、第１トナー搬送部材２２及び第２トナー搬送部材２３が設けられている。
仕切り板２０は、回収口２１１の下方で容器内に架設され、一端部（図２において左端部）が該回収口に臨み、該回収口より遠い方の他端部が自由端部２０１となっているものである。

仕切り板２０の上側には第１の空間部ｓ１が形成されている。仕切り板２０の下側には第２の空間部ｓ２が形成されている。また、仕切り板２０の自由端部２０１に臨んで空間部ｓ１及びｓ２に連通する第３の空間部ｓ３が形成されている。
容器２１は図２において手前側から奥側への幅寸法が一定である。空間部ｓ１の高さは空間部ｓ２の高さより低い。従って、空間部ｓ１の容積は空間部ｓ２の容積より小さい。

第１トナー搬送部材２２は第１空間部ｓ１に設けられており、第２トナー搬送部材２３は第２空間部ｓ２に設けられている。第１トナー搬送部材２２は回転軸２２１に螺旋羽根２２２を周設したスクリュー搬送部材であり、第２トナー搬送部材２３も回転軸２３１に螺旋羽根２３２を周設したスクリュー搬送部材である。

第１トナー搬送部材２２は仕切り板２０に近づけて、その上面のすぐ上に配置され、回転軸２２１が容器壁に設けた軸受け部Ｂ１にて片持ち支持され、且つ回転可能に支持されている。この第１トナー搬送部材２２は、容器回収口２１１から第１空間部ｓ１へ投入されてくる廃トナーを仕切り板の自由端部２０１の方へ搬送して第１空間部ｓ１から第３空間部ｓ３へ放出するものである。

必ずしもそうする必要はないが、ここでは、第１トナー搬送部材２２は、空間部ｓ１から空間部ｓ３へトナーを円滑に放出できるように、トナー搬送部材の自由端部が、さらに言えばトナー搬送部分（螺旋羽根２２２のある部分）が仕切り板自由端部２０１を越えて第３空間部ｓ３の方へ突出している。換言すれば、仕切り板自由端部２０１はトナー搬送部材２２のトナー搬送部分に臨んでいる。

第２トナー搬送部材２３は容器２１の底壁に近づけて、その上面のすぐ上に配置され、回転軸２３１が容器壁に設けた軸受け部Ｂ２にて片持ち支持され、且つ回転可能に支持されている。この第２トナー搬送部材２３は、トナー搬送部材２２にて第１空間部ｓ１から第３空間部ｓ３へ放出され、第２空間部ｓ２のある下方へ落下してくる廃トナーをその落下位置から遠い、第２空間部ｓ２の奥側へ向け、トナー搬送部材２２とは反対方向に搬送するものである。

必ずしもそうする必要はないが、ここでは、第２トナー搬送部材２３は、落下してくるトナーをより円滑に空間部ｓ２の奥へ向け搬送できるように、トナー搬送部材の自由端部が、さらに言えばトナー搬送部分（螺旋羽根２３２のある部分）が仕切り板自由端部２０１を越えて突出している。換言すれば、仕切り板自由端部２０１はトナー搬送部材２３のトナー搬送部分に臨んでいる。

第１トナー搬送部材２２は、その回転軸２２１が軸受け部Ｂ１から容器２１外へ突出しており、その突出端部２２０が回転駆動されることで空間部ｓ１の廃トナーを空間部ｓ３の方へ搬送するように回される。突出端部２２０にはトナー満杯検出装置３が組み合わされ、該検出装置３を介して駆動ギアＧにて該端部２２０を、従ってトナー搬送部材２２を回転駆動できるようになっている。ギアＧは図示省略のモータで駆動される。トナー満杯検出部３については後述する。

第２トナー搬送部材２３は、その回転軸２３１が軸受け部Ｂ２から容器２１外へ突出しており、その突出端部２３０が回転駆動されることで、空間部ｓ３を落下してくる廃トナーが空間部ｓ２の奥の方へ搬送されるように回される。突出端部２３０は図示省略のモータにより回転駆動される。

必ずしもそうする必要はないが、ここでは、第２トナー搬送部材２３による単位時間あたりのトナー搬送量は第１トナー搬送部材２２による単位時間あたりのトナー搬送量より大きく設定されており、また、第２トナー搬送部材２３の螺旋羽根２３２の外径は第１トナー搬送部材２２の螺旋羽根２２２の外径より大きく設定されている。

トナー満杯検出装置３はトナー搬送部材２２にかかる負荷の変動を検出する負荷検出部３１と、トナー満杯状態か否かを判定する判定部３２とを含んでいる。
検出部３１は、図４（Ａ）に示すように、トナー搬送部材２２の回転軸２２１の突出端部２２０に、それに対し回転可能に嵌装された従動ギア３１１を含んでおり、該ギアに駆動ギアＧが噛み合っている。突出端部２２０にはコイルバネ３１２が遊嵌（外嵌）されており、該バネの一端部は従動ギア３１１に、他端部は該突出端部２２０に連結されている。

ギア３１１が、容器２１内の空間部ｓ１のトナーを空間部ｓ３の方へ搬送するための方向に図示省略のモータによりギアＧを介して回されると、その回転力がコイルバネ３１２に介してトナー搬送部材２２の回転軸端部２２０に伝達され、トナー搬送部材２２はトナー搬送方向に回転駆動される。

従動ギア３１１の外端から、断面形状が円弧形状の第１検出板３１３が突設されている。さらに、搬送部材２２の回転軸端部２２０の外端にも円板状部材３１４を介して断面形状が円弧形状の第２検出板３１５が突設されている。
検出板３１３はギア３１１の回転により、検出板３１５は搬送部材２２の軸２２１の回転によりそれぞれ円を描いて回転する。そして、これら検出板の円形軌道に対し、検出板３１３、３１５を検出するためのセンサ３１６が臨設されている。

図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、センサ３１６は、本例では、発光素子３１６ａとそれからの光を検出する受光素子３１６ｂとを含んでいる。検出板３１３、３１５は両素子間を通過可能であり、検出板が両素子間を通過することで、発光素子３１６ａから受光素子３１６ｂへ出射される光が遮られる。

容器２１内に廃トナーが無く、あっても未だ少量のときは、トナー搬送部材２２にかかる負荷は小さく、そのとき、コイルバネ３１２は殆ど捩じり変形しない状態でギア３１１の回転力を搬送部材回転軸２２１に伝達する。このとき、第２検出板３１５は第１検出板３１３に重なっており、搬送部材回転軸２２１の所定回転数（例えば５回転）の間に検出板でセンサ３１６が遮光される時間は、第１検出板３１３で遮光される時間に等しく、ここでは搬送部材回転軸２２１が該所定回転数（例えば５回転）を回転するに要する時間の３０％の時間である（デューティ３０％）。

しかし、容器２１内の廃トナー量が増加してくると、搬送部材２２にかかる負荷が増加していき、その負荷変動に応じてコイルバネ３１２が捩じり変形した状態でギア３１１の回転が搬送部材回転軸２２１に伝達される。このようにコイルバネ３１２が捩じり変形すると、図４（Ｃ）に例示するように、そのコイルバネの変形に応じて第２検出板３１５が第１検出板３１３から中心角度α分ずれ移動する。すると、トナー搬送部材２２が所定回転（例えば５回転）するに要する時間の間に検出板３１３、３１５でセンサ３１６が遮光される時間の割合（デューティ）はそれだけ大きくなる。このように検出部３１はトナー搬送部材２２の負荷変動をトナー搬送部材２２が所定回転（例えば５回転）するに要する時間の間に検出板３１３、３１５がセンサ３１６を遮光する時間の割合（デューティ）で検出するためのものである。

センサ３１６の遮光情報は判定部３２に入力される。判定部３２は、このように搬送部材２２が所定回転するに要する時間に占めるセンサ３１６の遮光時間の割合（デューティ）を求め、そのデューティを予め判定部３２に設定されたトナー満杯状態に近いことを示すデューティ（例えば３４％以上４０％未満）及びトナー満杯状態を示すデューティ（４０％以上）と比較し、検出デューティがトナー満杯状態に近いデューティの範囲内に入るとトナー満杯状態に近いことを示す信号を出力し、トナー満杯状態を示すデューティの範囲内に入るとトナー満杯状態と判定して廃トナー満杯信号を出力する。
なお、負荷検出部３１は、容器内に廃トナーが無く、あっても未だ少量のときは、ギア３１１と連動する第１検出板と搬送部材２２と連動する第２検出板とがずれているが（このとき遮光デューティが例えば５０％）、搬送部材２２の負荷が増してくると，第１、第２の検出板が重なってきて遮光デューティが減少するものでもよい（例えばトナー満杯状態に近いときのデューティは３４％未満３０％以上、トナー満杯のときは３０％未満）。

以上説明したトナー回収装置２によると、プリンタＡのクリーニング装置１４から廃トナー回収装置２の回収容器２１へ搬送され、容器回収口２１１から容器内へ投入される廃トナーｔは、図２に示すように、第１空間部ｓ１に山状に堆積しようとするが、該山状に堆積しようとする廃トナーは、第１トナー搬送部材２２により、仕切り板２０の自由端部２０１の方へ搬送され、第１空間部ｓ１から第３空間部ｓ３へ放出され、第２空間部ｓ２のある下方へ落下する。

このように落下してくる廃トナーは、第２トナー搬送部材２３によりトナー落下位置から第２空間部ｓ２の奥側へ向け搬送され、該空間部に溜まっていく。このようにして第２空間部ｓ２が廃トナーで満杯状態になってくると、図３に示すように、第１空間部ｓ１から落下してくる廃トナーｔは第３空間部ｓ３に山状に堆積し始め、該空間部ｓ３も廃トナーｔで満杯状態になってくる。さらに、第３空間部が廃トナーで満杯状態になると、容器回収口から第１空間部へ投入される廃トナーは行き場が無くなってきて、遂には第１空間部ｓ１にも溜まるようになってくる。

このように、第３空間部ｓ３が、そしてこの回収装置２では第１空間部ｓ１にも廃トナーが溜まり始め、トナー検出装置３の判定部３２において算出される検出デューティがトナー満杯状態に近いデューティの範囲内に入ると判定部３２はトナー満杯状態に近いことを示す信号を出力し、第１空間部ｓ１もトナー満杯状態となり、検出デューティがトナー満杯状態を示すデューティの範囲内に入ると判定部３２はトナー満杯状態と判定して廃トナー満杯信号を出力する。
これら信号は、図示省略のディスプレイ等による廃トナー回収容器交換予告指示、廃トナー回収容器交換指示の表示等に供される。

このように、この廃トナー回収装置２では、容器２１内の少なくとも空間部ｓ３が（この例では空間部ｓ１も）トナー満杯状態になることを条件として、トナー満杯状態と判定されることで、従来より正確にトナー満杯状態が検出され、換言すれば、トナー満杯状態とすべきときの容器内トナー量のバラツキが抑制され、安定的に一定化された状態でトナー満杯状態が検出され、ひいては廃トナー回収容器２１内にその容積の無駄が抑制される状態で廃トナーが回収される。

また、以上説明した回収装置２では、第２空間部ｓ２の容積は第１空間部ｓ１の容積より大きく形成されているので、廃トナー回収容器２１内にその容積の無駄をできるだけ抑制して十分な廃トナーを収容できる。

さらに、第１トナー搬送部材２２の自由端部、さらに言えば、トナー搬送部分（螺旋羽根２２２のある部分）が仕切り板自由端部２０１を越えて第３空間部ｓ３の方へ突出しており、また、第２トナー搬送部材２３の自由端部、さらに言えば、トナー搬送部分（螺旋羽根２３２のある部分）が仕切り板自由端部２０１を越えて突出しており、それにより仕切り板２０の自由端部２０１がトナー搬送部材２２及び２３のそれぞれのトナー搬送部分に臨んでいるので、搬送部材２２は空間部ｓ１から空間部ｓ３へトナーを円滑に放出でき、搬送部材２３は落下してくるトナーを円滑に空間部ｓ２の奥へ向け搬送でき、ひいては容器２１の容積の無駄少なく廃トナーを収容できる。

また、第２トナー搬送部材２３による単位時間あたりのトナー搬送量は第１トナー搬送部材２２による単位時間あたりのトナー搬送量より大きく設定されているので、廃トナーｔは、第２空間部ｓ２のある下方の落下位置から該空間部ｓ２の奥側へ円滑に搬送され、それにより、第１空間部ｓ１から第３空間部ｓ３へのトナー放出も円滑化され、ひいては容器２１の容積の無駄少なく廃トナーを収容できる。

また、第２トナー搬送部材２３の螺旋羽根２３２の外径は第１トナー搬送部材２２の螺旋羽根２２２の外径より大きく設定されているので、第２空間部ｓ２でのトナーの凝集、それによる搬送不良、ひいては第２空間部ｓ２におけるトナー収容量の低下を抑制することができ、ひいては、容器２１の容積の無駄少なく廃トナーを収容できる。

廃トナーｔが容器２１内を第１空間部ｓ１から第２空間部ｓ２のある下方へ円滑に落下移行するように、図５に例示するように、仕切り板２０をその自由端部２０１へ向かって下り傾斜させてもよい。

また、以上説明した回収装置２では、トナー満杯検出装置３に代えて、図６に例示するように光学式のトナー満杯検出装置３０を採用することもできる。検出装置３０は、第３空間部ｓ３の上部に配置されており、発光素子と受光素子とを含み、該両素子間にまで廃トナーが堆積することで、トナー満杯状態を検出するものである。この検出装置３０を採用するたとで、少なくとも第３空間部がトナー満杯状態となることを条件として、トナー満杯状態を安定的に検出できる。

以上説明した廃トナー回収装置２における容器２１は一つの回収口２１１を備えたものであったが、廃トナー回収容器は、画像形成装置本体におけるクリーニング装置の数や各クリーニング装置から排出される廃トナー量等に応じて、複数の回収口を有するものでもよい。

複数の回収口を有する容器を用いる回収装置の例として、図７に二つの回収口２１１Ｌ及び２１１Ｒを備えた回収容器２１’を用いる回収装置２’を示す。
回収装置２’は、先に説明した回収装置２を二つ、左右対称的に結合させたような態様のものである。

回収装置２’では、容器２１’内の左右に仕切り板２０Ｌ、２０Ｒが架設され、仕切り板２０Ｌの上下に左側の第１、第２の空間部ｓ１Ｌ、ｓ２Ｌが提供されており、仕切り板２０Ｒの上下に右側の第１、第２の空間部ｓ１Ｒ、ｓ２Ｒが提供されている。両仕切り板２０Ｌ、２０Ｒの間に第３の空間部ｓ３’が提供されている。空間部ｓ１Ｌ（ｓ１Ｒ）の容積は空間部ｓ２Ｌ（ｓ２Ｒ）の容積より小さい。

左側の第１空間部ｓ１Ｌには左側の第１トナー搬送部材２２Ｌが、右側の第１空間部ｓ１Ｒには右側の第１トナー搬送部材２２Ｒがそれぞれ設けられている。両搬送部材はいずれも両者に共通の回転軸に螺旋羽根を周設したものであるが、左右の搬送部材において螺旋羽根の向きは互いに反対方向になっており、同方向の回転で空間部ｓ１Ｌ、ｓ１Ｒから空間部ｓ３’へ廃トナーを搬送放出できるようになっている。共通の回転軸は軸受け部Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｒにより容器壁に回転可能に支持されており、図示省力のモータによりトナー搬送方向に回転駆動される。

また、左側の第２空間部ｓ２Ｌには左側の第２トナー搬送部材２３Ｌが、右側の第２空間部ｓ２Ｒには右側の第２トナー搬送部材２３Ｒがそれぞれ設けられている。両搬送部材はいずれも両者に共通の回転軸に螺旋羽根を周設したものであるが、左右の搬送部材において螺旋羽根の向きは互いに反対方向になっており、同方向の回転で空間部ｓ２Ｌ、ｓ２Ｒのそれぞれの奥側へトナーを搬送できるようになっている。共通の回転軸は軸受け部Ｂ２Ｌ、Ｂ２Ｒにより容器壁に回転可能に支持されており、図示省力のモータによりトナー搬送方向に回転駆動される。

必ずしもそうする必要はないが、ここでは、第１トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）は、空間部ｓ１Ｌ（ｓ１Ｒ）から空間部ｓ３’へトナーを円滑に放出できるように、トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）の自由端部が、さらに言えば該搬送部材のトナー搬送部分（螺旋羽根のある部分）が仕切り板２０Ｌ（２０Ｒ）の自由端部を越えて第３空間部ｓ３’の方へ突出している。換言すれば、仕切り板２０Ｌ（２０Ｒ）の自由端部はトナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）のトナー搬送部分に臨んでいる。

また、必ずしもそうする必要はないが、ここでは、第２トナー搬送部材２３Ｌ（２３Ｒ）は、空間部ｓ２Ｌ（ｓ２Ｒ）の奥側へトナーを円滑に搬送できるように、トナー搬送部材２３Ｌ（２３Ｒ）の自由端部が、さらに言えば該搬送部材のトナー搬送部分（螺旋羽根のある部分）が仕切り板２０Ｌ（２０Ｒ）の自由端部を越えて突出している。換言すれば、仕切り板２０Ｌ（２０Ｒ）の自由端部はトナー搬送部材２３Ｌ（２３Ｒ）のトナー搬送部分に臨んでいる。

また、必ずしもそうする必要はないが、ここでは、第２トナー搬送部材２３Ｌ（２３Ｒ）による単位時間あたりのトナー搬送量は第１トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）による単位時間あたりのトナー搬送量より大きく設定されており、また、第２トナー搬送部材２３Ｌ（２３Ｒ）の螺旋羽根の外径は第１トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）の螺旋羽根の外径より大きく設定されている。

廃トナーｔが容器２１’内を第１空間部ｓ１Ｌ（ｓ１Ｒ）から第２空間部ｓ２Ｌ（ｓ２Ｒ）のある下方へ円滑に落下移行するように、図５に例示すると同様に、仕切り板２０Ｌ（２０Ｒ）をその自由端部へ向かって下り傾斜させてもよい。

図７には示していないが、第１トナー搬送部材２２Ｌ、２２Ｒの共通の回転軸には、さきに説明したトナー満杯検出装置３と同じタイプの検出装置が設けられている。なお、かかる検出装置に代えて、空間部ｓ３’の上部に図６に示したタイプの光学式トナー満杯検出装置を設けてもよい。

廃トナー回収装置２’によると、容器回収口２１１Ｌ（２１１Ｒ）から容器内へ投入される廃トナーｔは、第１空間部ｓ１Ｌ（ｓ１Ｒ）に山状に堆積しようとするが、該山状に堆積しようとする廃トナーは、第１トナー搬送部材２２Ｌ（２２Ｒ）により、仕切り板２０Ｌ（２０Ｒ）の自由端部の方へ搬送され、第１空間部ｓ１Ｌ（ｓ１Ｒ）から第３空間部ｓ３’へ放出され、第２空間部ｓ２Ｌ（ｓ２Ｒ）のある下方へ落下する。

そのように落下する廃トナーは、第２トナー搬送部材２３Ｌ（２３Ｒ）によりトナー落下位置から第２空間部ｓ２Ｌ（ｓ２Ｒ）の奥側へ向け搬送され、該空間部に溜まっていく。該第２空間部が廃トナーで満杯状態になってくると、廃トナーｔは第３空間部ｓ３’に山状に堆積し始め、該空間部ｓ３’も廃トナーｔで満杯状態になってくる。さらに、第３空間部が廃トナーで満杯状態になると、容器回収口から第１空間部へ投入される廃トナーは行き場が無くなってきて、遂には第１空間部にも溜まるようになってくる。

このように、少なくとも第３空間部ｓ３’がトナー満杯状態となることを条件としてトナー満杯検出装置がそのことを検出し、その旨の信号を出力する。

このように、この廃トナー回収装置２’でも、容器２１’内の少なくとも空間部ｓ３’がトナー満杯状態になることを条件として、トナー満杯状態と判定されることで、従来より正確にトナー満杯状態が検出され、換言すれば、トナー満杯状態とすべきときの容器内トナー量のバラツキが抑制され、安定的に一定化された状態でトナー満杯状態が検出され、ひいては廃トナー回収容器２１’内にその容積の無駄が抑制される状態で廃トナーが回収される。

本発明は、画像形成装置の像担持体上の転写残トナーのクリーニング装置等のトナークリーニング装置から排出されてくる廃トナーを回収する廃トナー回収装置を提供することに利用できる。

本発明に係る廃トナー回収装置を適用する画像形成装置例の構成の概略を示す図である。 本発明に係る廃トナー回収装置の例の概略断面図である。 図２に示す廃トナー回収装置において回収容器がトナー満杯状態となった様子を示す図である。 図４（Ａ）はトナー満杯検出装置の１例の構成を概略的に示す図であり、図４（Ｂ）は該検出装置を図４（Ａ）において左側からみて示す図であり、図４（Ｃ）は該検出装置におていてトナー搬送部材の負荷変動を検出する様子を示す図である。 本発明に係る廃トナー回収装置の他の例の概略断面図である。 本発明に係る廃トナー回収装置のさらに他の例の概略断面図である。 本発明に係る廃トナー回収装置のさらに他の例の概略断面図である。

符号の説明

Ａ プリンタ
１０ 感光体
１１ 帯電器
１２ 現像器
１３ 転写器
１４ トナークリーニング装置
１５ 光除電器
１６ 画像露光装置
１７ タイミングローラ対
１８ 定着装置
Ｓ 記録媒体
２ 廃トナートナー回収装置
２１ 廃トナー回収容器
２１１ 廃トナー回収口
２０ 仕切り板
２０１ 仕切り板の自由端部
２２ 第１トナー搬送部材
２２１ 回転軸
２２０ 回転軸２２１の突出端部
２２２ 螺旋羽根
２３ 第トナー搬送部材
２３１ 回転軸
２３０ 回転軸２３１の突出端部
２３２ 螺旋羽根
Ｂ１、Ｂ２ 軸受け部
ｓ１ 第１空間部
ｓ２ 第２空間部
ｓ３ 第３空間部
３ トナー満杯検出装置
３１ トナー満杯検出部
３１１ 従動ギア
３１２ コイルバネ
３１３ 第１検出板
３１４ 円板状支持部材
３１５ 第２検出板
３１６ 光学式センサ
３１６ａ 発光素子
３１６ｂ 受光素子
Ｇ 駆動ギア
３２ 判定部
２’ 廃トナー回収装置
２１’ 廃トナー回収容器
２１１Ｌ、２１１Ｒ 回収口
２０Ｌ、２０Ｒ 仕切り板
ｓ１Ｌ、ｓ１Ｒ 第１空間部
ｓ２Ｌ、ｓ２Ｒ 第２空間部
ｓ３’ 第３空間部
２２Ｌ、２２Ｒ 第１トナー搬送部材
２３Ｌ、２３Ｒ 第２トナー搬送部材
Ｂ１Ｌ、Ｂ１Ｒ 軸受け部
Ｂ２Ｌ、Ｂ２Ｒ 軸受け部

Claims (9)

1. トナー像を形成する画像形成装置のトナークリーニング装置から排出される廃トナーを廃トナー回収容器内へ該容器の回収口から受入れ回収するとともに該回収口下方の容器内空間部のトナーを該空間部に続く、該回収口下方から外れた容器内空間部へ移動させ、該容器内のトナー満杯状態をトナー満杯検出装置で検出する廃トナー回収装置であり、該廃トナー回収容器の回収口の下方で該容器内に架設され、一端部が該回収口に臨み、該回収口より遠い方の他端部が自由端部となっている仕切り板と、該仕切り板より上側に提供され、前記回収口に臨む該容器内第１空間部と、該仕切り板より下側に提供される該容器内第２空間部と、前記仕切り板の自由端部に臨み、該第１及び第２の空間部に連通する第３空間部と、前記回収口から前記第１空間部へ投入される廃トナーを前記仕切り板の自由端部の方へ搬送して該第１空間部から前記第３空間部へ放出し、前記第２空間部のある下方へ落下させる第１トナー搬送部材と、前記第１トナー搬送部材で搬送されて前記第３空間部を前記第２空間部のある下方へ落下してくる廃トナーを該トナー落下位置から前記第２空間部の奥側へ向け搬送する第２トナー搬送部材とを含んでおり、前記トナー満杯検出装置は、少なくとも前記第３空間部がトナー満杯状態になることを条件としてトナー満杯状態と判定することを特徴とする廃トナー回収装置。
2. 前記第２空間部の容積は前記第１空間部の容積より大きい請求項１記載の廃トナー回収装置。
3. 前記第２トナー搬送部材による単位時間当たりのトナー搬送量は前記第１トナー搬送部材による単位時間当たりのトナー搬送量以上である請求項１又は２記載の廃トナー回収装置。
4. 前記仕切り板はその自由端部へ向かって下り傾斜している請求項１、２又は３記載の廃トナー回収装置。
5. 前記仕切り板の自由端部は前記第１及び第２のいずれのトナー搬送部材のトナー搬送部分にも臨んでいる請求項１から４のいずれかに記載の廃トナー回収装置。
6. 前記第１及び第２のトナー搬送部材は螺旋羽根を回転軸に周設したスクリュー搬送部材である請求項１から５のいずれかに記載の廃トナー回収装置。
7. 前記第２トナー搬送部材の螺旋羽根径は該第１トナー搬送部材の螺旋羽根径より大きい請求項６記載の廃トナー回収装置。
8. 前記トナー満杯検出装置は、前記第１トナー搬送部材の負荷変動を検出し、該検出負荷がトナー満杯を示す負荷であるとトナー満杯状態になったと判定する装置である請求項１から７のいずれかに記載の廃トナー回収装置。
9. 前記トナー満杯検出装置は、トナー満杯状態を光学的に検出する光学式検出装置である請求項１から７のいずれかに記載の廃トナー回収装置。